高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究

高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究

刘靖[1]2004年在《高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究》文中研究表明高温相变蓄热电暖器是一种新型的电采暖设备,其在夜间电网用电负荷低谷期储存能量,以提供白天采暖。因此该蓄热电暖器可以实现电网用电负荷削峰填谷,提高发电设备利用率;此外可以充分利用夜间廉价电采暖节省用户采暖费用。本文通过对相变材料热性能测试及分析,选用高温相变材料TH576为蓄热介质,它具有相变潜热大、导热性能好、原材料易得等优点。选择陶瓷容器及研制出陶瓷套管电加热器克服了TH576的腐蚀性难题。找到了合适的保温材料解决了高温下低导热系数且材料无味等问题,并制作出高温相变蓄热电暖器样机。对实验室样机热性能进行实验研究,并和市场上显热蓄热电暖器进行了热性能比较,结果表明所研制的样机蓄热效率高、充放热过程出现温度及散热功率平台及热性能稳定,散热肋片具有显着的强化散热作用,可调节散热面积风门具有良好的散热量调节性能。对用户测试了其实际采暖效果,结果显示在实际采暖中房间温度得以提高且波动小,可以完全满足利用夜间低谷电来提供白天采暖的需要。通过对其经济性的初步分析,表明该蓄热电暖器可以极大节省运行费用。论文共为七章。第一章简介了高温相变蓄热电暖器的研究背景,对近年来的相关文献进行了综述,指出了本课题的研究意义和主要任务。第二章对高温相变材料的筛选及制备做了介绍,并就选择的高温相变材料TH576相变温度、相变潜热及热稳定性做了测试,对其与金属容器的相容性进行了实验研究。第叁章为高温相变蓄热电暖器结构设计、设计参数确定及样机制作。第四章介绍了高温相变蓄热电暖器样机热性能实验研究,搭建了测试实验台,对两种型号的样机进行了热性能测试。第五章为高温相变蓄热电暖器实际采暖效果测试,把研制的两台样机分别放置于两家用户,在采暖期依靠样机对房间采暖,测试了房间内温度及实际消耗电量,并对采暖效果做出了评价。第六章分析了在北京各种电采暖方式的采暖费用,并就目前几个大城市分时电价政策比较了蓄热电暖器与普通电暖器的运行费用。第七章为结论及展望,总结了本课题的结论并对今后的工作提出了建议。

刘靖, 刘石, 王馨, 张寅平, 狄洪发[2]2007年在《一种高温相变蓄热电暖器的研制及其热性能测试》文中进行了进一步梳理本文介绍了一种新型的高温相变蓄热电暖器的研制。对该蓄热电暖器热性能进行了测试,结果表明该电暖器蓄热效率高,相变材料在相变阶段温度恒定且散热功率基本不变,热舒适性好;此种电暖器热性能与显热式蓄热电暖器比较具有明显的优势。因此,高温相变蓄热电暖器是一种理想的电采暖设备,可以实现对电网负荷削峰填谷、降低电采暖费用的目的。

孙旋[3]2003年在《中常温相变蓄热的理论与实验研究》文中指出自上个世纪70年代能源危机以来,相变贮能的理论与应用研究在世界发达国家迅速崛起并得到不断发展,其研究和应用涉及材料科学、太阳能、工程热物理、空调和采暖及工业废热利用等领域。 我国相变贮能的理论和应用研究与西方发达国家相比还相当薄弱。已经出台的旨在利用“削峰填谷”缓解电网负荷峰谷差过大的峰谷电价分时计价制已使相变贮能成为研究和应用热点。本文在已有理论和实践的基础上,从以下几个方面作了较为深入的研究。 全文共分为五个部分,硬脂酸相变过程中热性能的测试与分析、相变蓄热式电暖器的设计与模拟是本文的重点。首先主要说明了课题研究的背景和意义、介绍了贮能技术的概念与分类,国内外相变蓄热研究的进展与状况;其次对第二类边界条件下环形区域内硬脂酸融化问题进行了实验研究。测定了不同热流密度下径向温度分布曲线及固液相变界面随时间移动曲线,分析了加热棒加热功率对融化速率的影响。通过比较加入肋片前后的融化时间、界面移动速度,分析了肋片对于融化过程的强化作用。然后是硬脂酸凝固问题的实验研究,分析了换热流体进口温度、换热流体Re数大小对凝固过程的影响,绘制了凝固过程中热流密度变化曲线,比较了螺旋肋肋宽对强化传热效果的影响。最后从相变材料的选取到电暖器蓄热与传热的设计计算、电暖器自控电路的设计,以及电暖器的最终装配,都做了比较详尽的叙述。建立了电暖器流动与传热的简单数学模型,对电暖器工作过程进行了模拟,并与电暖器的实测结果进行了比较。

参考文献:

[1]. 高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究[D]. 刘靖. 清华大学. 2004

[2]. 一种高温相变蓄热电暖器的研制及其热性能测试[J]. 刘靖, 刘石, 王馨, 张寅平, 狄洪发. 建筑科学. 2007

[3]. 中常温相变蓄热的理论与实验研究[D]. 孙旋. 北京工业大学. 2003

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高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究
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